山岭隧道的施工-矿山法

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1、southwestjIaotongunIversIty西南交通大学SouthwestJiaotongUniversity《山岭隧道》课程山岭隧道的施工第九章矿山法张俊儒制作基本作业辅助作业辅助工法隧道防排水施工组织作业施工组织管理主要内容第三节辅助工法一、辅助工法概述前面介绍隧道开挖方法时，都假定开挖面和开挖后的坑道能够暂时稳定，但事实并非如此，特别是对软弱围岩。因此需要采取一些围岩预加固或预支护技术，控制和减少坑道开挖后周边收敛变形，防止隧道坍塌。一、辅助工法概述施工中常用的辅助稳定措施：稳定工作面：预留核心土挡护开挖面、喷射混凝土封闭工作面；超前锚杆；管棚超前支护前方围岩：小导管、大管

2、棚一、辅助工法概述施工中常用的辅助稳定措施：水平旋喷超前预支护；预切槽超前预支护；注浆加固围岩和堵水：超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆一、辅助工法概述二、超前锚杆超前锚杆是指沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方钻孔安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。二、超前锚杆性能特点及适用条件：柔性较大，整体刚度较小；它主要适用于地下水较少的破碎、软弱围岩隧道工程。如：裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道；采用风枪、凿岩机或专用的锚杆台车钻孔，锚固剂或砂浆锚固，其工艺简单、工效高。二、超前锚杆设计、施工要点：超前长度为循环进尺的3～5倍，环向

3、间距0.3～1.0m；外插角10°～30°；搭接长度为超前长度的40％～60％左右；宜用早强砂浆全黏结式锚杆，锚杆材料可用不小于直径22mm的螺纹钢筋；安装孔位偏差不超过10cm，外插角不超过1°～2°，锚入长度不小于设计长度的96％。二、超前锚杆设计、施工要点：开挖时应注意保留前方有一定长度的锚固区，以使超前锚杆的前端有一个稳定的支点，其尾端应尽可能多的与系统锚杆及钢筋网焊连；开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护。开挖过程中密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情况。二、超前锚杆三、管棚管棚超前支护作为地下工程辅助施工方法，是在地质条件恶劣和特殊条件下作为安全开挖预先

4、提供增强地层承载力的临时支护方法，对控制塌方和抑制地表沉陷有明显的效果，是防止地中及地面结构物开裂、塌倒的有效方法之一。由于其施工精度要求高、要求专用设备、造价高、速度慢、纵向搭接设置第二排管棚难度大等原因，一般只在特殊地段采用。三、管棚定义：管棚是利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。长度小于10m的叫短管棚，10～45m之间且较粗的钢管叫长管棚。三、管棚性能特点及适用条件：管棚采用钢管或钢插板作纵向预支撑，又采用钢拱架作环向支撑，其整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期的围岩压力。管棚主要适用于围岩压力来得

5、快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱、破碎围岩隧道工程中。三、管棚管棚的布设：在隧道洞口、浅埋段、拱顶地质松软易塌落、下穿公路与建（构）筑物、地表沉降要求严格的地段，沿着隧道断面周边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，以形成管棚群。沿周边布设的长度及形状，主要取决于地形、地层以及地中或地面和周围建（构）筑物的状况，一般采用以下几种形状。三、管棚管棚的布设：(1)扇形布设：用于隧道断面内地层比较稳定，但拱部附近的地层不稳定的场合。三、管棚管棚的布设：(2)半圆形布设：用于隧道下半部地层稳定，但起拱线以上的地层不稳定的场合。此外，即使地层比较稳定，但地表周围有结构物、埋深很小时，

6、也多采用此种布设。三、管棚管棚的布设：(3)门形布设：隧道基础稳定，但断面内地层及上部地层不稳定时采用。三、管棚管棚的布设：(4)全周布设：用于软弱地层或膨胀性、挤出性围岩等极差的场合。但不提倡采用全周布设，用垂直底部和边墙的锚杆注浆取代，效果更好。三、管棚管棚的布设：(5)上部一侧布设：隧道一侧有公路、铁路、重要结构物等需防护，或斜坡地形可能形成偏压时采用。三、管棚管棚的布设：(6)上部双层布设：用于隧道上部有重要设施，拱部地层是崩塌性的、不稳定的地段，或地铁车站等大断面隧道施工或突破水下段施工时采用。三、管棚管棚的布设：(7)一字形布设：在铁路、公路正下方施工，或在某些结构物下方施工时

7、采用。三、管棚设计、施工要点：长管棚长度一般为10～45m；管径70～180mm；孔径比管径大20~30mm，环向间距0.2～0.8m，外插角1°～2°；两组管棚间的纵向搭接长度不小于1.5m；第一节钢管前端要加工成尖锥状，以利导向插入；要打一眼，装一管，由上而下顺序安装；三、管棚设计、施工要点：长钢管应用4～6m的管节逐段接长，打入一节，再连接后一节，连接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于15cm；为保证受力